《大学物理教学》学习.ppt

万有引力： 重 力： 重力不指向地心 可计算得： ∴重力加速度随纬度 而增大，北极 达最大值。 小 结 1、牛顿第一定律（惯性定律） 2、牛顿第二定律 3、牛顿第三定律 常见的力学问题分为两类： 一、牛顿运动定律及其应用 二、非惯性系中的力学定律、惯性力 非惯性系中的力学规律： 适用范围： 质点、宏观、低速、惯性系 惯性力： 作业：1 、3 、7 * * 第二章 质点动力学 首先定义描述质点运动状态的动力学量，如动量、角动量和动能等。根据基本假设或定理，推导质点运动状态变化时，状态量的变化所遵守的规律，如动量定理、角动量定理和动能定理。把牛顿运动定律和相关定理应用于在外力作用下质点的运动问题，来解决实际问题。 经典力学理论以三个基本假设（牛顿三定律）为基础，应用演绎推导的方法，得到一些结论（定理）。结论和实验相比较的一致性，证明理论的正确性。 研究思路 牛顿运动定律和在牛顿运动定律基础上推导出的定理，只适用于惯性系，通过与惯性系中处理力学问题的比较，找到非惯性系中处理力学问题的方法。 通过角动量的定义理解定义状态量的原则。 经典力学的理论体系 一、牛顿第一定律 (惯性定律) 任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态，直到其他物体所作用的力迫使它改变这种状态为止。 数学表达： 说明 1）惯性 2）力的涵义 3）惯性参考系 二、质量 §2.1 牛顿运动定律 量度质点惯性的大小 万有引力定律中的质量是产生引力且量度引力大小的量称为引力质量；牛顿第二定律中的质量是产生惯性且量度惯性大小的量，称为惯性质量，可见，物体的惯性质量和引力质量是完全不同的物理现象中分别独立定义的。然而，惯性质量与引力质量两者又是密切联系的，可以证明，选择适当的单位，这两个质量的数值完全相等，并已被实验所证实，所以我们以后将不再区别惯性质量和引力质量。 在经典力学看来，惯性质量和引力质量的相合似乎是偶然的巧合，但两者相合的事实在广义相对论的发展中却起了很重要的作用，在广义相对论发展起来之后，从广义相对论来看，这种相合并非偶然，而是反映了动力学定律与引力现象之间的深刻联系。 引力质量与惯性质量 三、动 量 质点动力学问题 度量质点运动的量 动 量 与质量和速度有关的状态量 1、瞬时性 2、矢量性 3、相对性 在直角坐标系中 在国际单位制（SI）千克·米/秒（kg·m/s） 讨论 四、牛顿第二定律（动量的变化遵守的规律） 一个质点的动量对时间的变化率等于质点所受的合力，其方向与所受合力的方向相同。 数学表达： 当质量m被视为恒量时， （v c ) 说明 1）定义力 2）力的瞬时作用规律 3）矢量性 5）适用条件：质点、宏观、低速、惯性系 4）说明了质量的实质 ： 物体惯性大小的量度 在直角坐标系中，牛顿第二定律的分量式为 m 为恒量时： 在自然坐标系中，为牛顿第二定律的分量式为 五、牛顿第三定律 1）瞬时性 2）矢量性 3）性质相同 两个物体之间的作用力和反作用力，沿同一直线， 大小相等，方向相反，分别作用在两个物体上。 数学表达： （1）只适用于惯性系． （2）只适用于v c ，否则，须应用相对论力 学处 理． （3）一般仅适用于宏观物体的宏观运动． 微观粒子的微观运动，要用量子力学处理． 牛顿运动定律的适用条件是： 注意 六、常见的几种力 1、力的概念 力的大小、方向和作用点为力的三要素。 力是物体间的相互作用，是物体运动状态变化的原因。 力有许多种表现形式，但可归纳为四种基本力： 力的种类 实 例 相对强度 力 程 强力 恒星组成银河系、重力 核子β衰变时的力 电荷 之间、电子与原子核 质子与中子结合力 万有引力 10－39 长 程 弱力 10 ﹣2 长 程 电磁力 10 ﹣ 5 短程（10－16m） 1 短程 （10－15 m） 2、四种基本自然力 3、力学中常见的几种力 1）万有引力：质量不为零的物体与物体之间都有相互吸引的力 万有引力常数： G = 6. 67 ?10 – 11 m3/(kg2?s2) 重力： 地球表面附近物体受到地球的万有引力 2）弹性力：发生形变的物体，有恢复原状的趋势，对与它接触的物体产生的作用力。 压力或支撑力 张力 弹簧力 ② 滑动摩擦力： 大小： 方向：总是与受力物体的相对运动的方向相反 3）摩擦力